Bài 30: Hệ thống khởi động

Tóm tắt lý thuyết

I. Nhiệm vụ và phân loại

1. Nhiệm vụ

• Hệ thống khởi động có nhiệm vụ làm quay trục khuỷu của động cơ đến một tốc độ nhất định để khởi động cơ tự nổ máy được.
• Ví dụ:
  • Động cơ xăng n = 30 ⇒ 50 vòng/phút.
  • Động cơ Điezen n= 150 ⇒ 200 vòng/phút.

2. Phân loại:

a. Hệ thống khởi động bằng tay

• Dùng sức người để khởi động động cơ (dùng tay quay, dây hoặc bàn đạp)
• Thường dùng trong các  động cơ có công suất nhỏ 
• Ví dụ: máy cày, công nông, máy bơm nước cỡ nhỏ ..v..v..
• Ưu điểm: cấu tạo đơn giản
• Nhược điểm: tốn nhiều sức  lực của con người, không an toàn cho người vận hành 

b. Hệ thống khởi động bằng động cơ điện

• Dùng động cơ điện một chiều để khởi động động cơ
• Thường dùng trong các động cơ có công suất nhỏ và trung bình.
• Ví dụ: ô tô, xe máy, máy kéo...v.v...
• Ưu điểm: dễ khởi động, an toàn, sử dụng nguồn một chiều không phụ thuộc vào nguồn xoay chiều, thuận tiện cho bất cứ đâu.
• Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, dễ hỏng phần điện.

c. Hệ thống khởi động bằng động cơ phụ

• Dùng động cơ xăng cỡ nhỏ để khởi động động cơ chính
• Thường dùng để khởi động các động cơ điezen cỡ trung bình.
• Ví dụ: máy xúc, máy ủi, máy kéo .....
• Ưu điểm: khởi động rất chắc chắn, số lần khởi động không hạn chế
• Nhược điểm: cấu tạo, sử dụng phức tạp, phải bảo dưỡng cả 2 động cơ.

d. Hệ thống khởi động bằng khí nén

• Đưa khí nén vào các xilanh để làm quay trục khuỷu
• Thường dùng trong các động cơ điezen cỡ trung bình và cỡ lớn
• Ví dụ: tàu thủy..... 
• Ưu điểm: khởi động chắc chắn, thời gian có thể kéo dài
• Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, cồng kềnh 

II. Hệ thống khởi động bằng động cơ điện

1. Cấu tạo

Sơ đồ cấu tạo các bộ phận chính của hệ thống khởi động bằng động cơ điện

• Hệ thống gồm 4 bộ phận chính:
  • Nguồn điện 1 chiều: Acquy
  • Bộ phận điều khiển gồm: Là cơ cấu dùng để điều khiển hoạt động của máy khởi động điện bao gồm: Rơ le, thanh kéo 4 nối cứng với lõi thép 3 và nối với khớp cần gạt 5. Đầu dưới của cần gạt gài vào rãnh vòng của khớp truyền động 6.
  • Động cơ điện một chiều: Làm việc nhờ dòng một chiều của acquy. Đầu trục roto 7 của động cơ có cấu tạo then hoa để lắp khớp với moay-ơ của khớp truyền  động 6. 
  • Bộ phận truyền động (khớp truyền động 6): Là khớp truyền động 6 có đặc điểm chỉ  truyền động một chiều từ động cơ điện tới bánh đà.

2. Nguyên lí làm việc 

• TH1: Khi động cơ chưa khởi động
  • Khi chưa đóng công tắc khởi động, lò xo 2 đẩy lõi thép 3 và thanh kéo 4 sang phải, đầu dưới cần gạt 5 kéo khớp 6 sang trái để vành răng của khớp 6 tách khỏi vành răng của bánh đà 8.

• TH2: Khi khởi động động cơ
  • Khi khởi động động cơ đốt trong, đóng khóa khởi động, rơ le của bộ phận điều khiển sẽ hút lõi thép 3 sang trái qua cần gạt 5, khớp truyền động 6 được dẩy sang phải để vành răng của  nó ăn khớp với  vành răng của bánh đà 8.

• TH3: Khi động cơ đã làm việc 
  • Khi động cơ đã làm việc, tắt khóa khởi động để ngắt dòng điện vào cuộn dây rơ le của bộ phận điều khiển và ngắt vào động cơ 1, lò xo 2 dãn ra đưa các chi tiết của bộ phận điều khiển và truyền động trở về vị trí ban đầu.

• Chú ý:
  • Khi khởi động nên bấm công tắc 1 vài lần để đảm bảo độ bền cho hệ thống.
  • Cần chú ý thường xuyên bảo dưỡng ắc qui và chổi than của động cơ điện để đảm bảo hệ thống hoạt động được tốt.
  • Khớp truyền động là khớp 1 chiều vì vậy nó chỉ truyền động từ động cơ điện sang vành răng của bánh đà < Như líp xe đạp > Nhằm bảo vệ động cơ điện.

Bài tập minh họa

Bài 1

Trình bày nhiệm vụ của hệ thống khởi động.

Hướng dẫn giải

• Nhiệm vụ:
  • Khi quay trục khuỷu động cơ đến vận tốc nhất định động cơ sẽ tự nổ được.
  • Khi động cơ đã hoạt động thì không cần HTKĐ nữa vì tốc độ của động cơ và hệ thống không bằng nhau.

Bài 2: 

Trình bày nguyên lí làm việc của hệ thống khởi động bằng động cơ điện.

Hướng dẫn giải

• Khi khởi động động cơ đốt trong, đóng khoá khới động, rơle của bộ phận điều khiển sẽ hút lõi thép 3 sang trái, qua cần gạt 5, khớp truyền động 6 được đấy sang phải đê vành răng của nó ăn khớp với vành răng của bánh đà 8. Đổng thời khi đó động cơ điện 1 cũng được đóng điện, momen quay của nó sẽ được truyền qua khớp 6 để làm quay bánh đà của động cơ đốt trong.
• Khi động cơ đốt trong đã làm việc, tắt khoá khơi động để ngắt dòng điện vào cuộn dây rơle của bộ phận điều khiển và ngắt dòng điện vào động cơ 1, lò xo 2 dãn ra đưa các chi tiết của bộ phận điểu khiến và truyền động trở vể vị trí ban đầu.

Lời kết

Sau khi học xong bài Hệ thống khởi động các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm sau:

• Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động.
• Đọc được sơ đồ khối của hệ thống khởi động.